El duty cycle del verano
El verano ya llegó! Así que se avecina un parón veraniego épico, un parón del ciclo de trabajo… Vale vale, hay parón veraniego en el blog pero esto era la excusa para hablar del duty cycle.
El duty cycle o el ciclo de trabajo es algo muy muy utilizado y es un concepto así como raro porque a veces se mezclan las cosas que hay que utilizar. Pero nada, es algo sencillo para leer con este calor (Sí, por si no lo sabías el calor ha llegado… Para que luego digan que no íbamos a tener verano este año…).
Así que nada, te espera un post suave suavecito de verano… Déjalo fluir…
El duty cycle va parriba’ y pabajo’
El duty cycle es un porcentaje por lo que su valor va de 0 a 1 o de 0% a 100%. Este valor indica cuánto porcentaje de tiempo está encendido un pulso. Esto es, indica qué parte del tiempo el pulso está encendido. Ah, ¿que no te había dicho nada del pulso?
Las señal que tal vez conozcas es el voltaje, como el que metes por un pin analógico. Es un nivel de voltaje fijo y ya está. Pero se puede dar el caso que no necesitemos tener el nivel de tensión siempre tan alto, sino que para ahorrar lo que hacemos es encenderlo un tiempo y luego lo apagamos y al rato lo encendemos también para crear una falsa impresión de que siempre está encendido.
Esto es lo que se llaman pulsos. Las ondas cuadradas son pulsos que están el mismo tiempo encendidas que apagadas, pero no siempre están encendidas y apagadas el mismo tiempo y esto depende del duty cycle. Es por eso que la fórmula clásica del duty cycle es:
Como ves, el dc, duty cycle, será el tiempo que está encendido el pulso dividido entre el tiempo completo del pulso. Si un pulso es de 1 ms y lo enciendes 100us, la división es 0.1. Al multiplicarlo por 100 para expresarlo en porcentaje aparece un 10%. Es decir 1 de cada diez veces está encendido.
Este 1ms en realidad viene definido por la frecuencia del pulso, cada cuanto tiempo envío un nuevo pulso. Es por eso que esta reformulación de la fórmula parece más lógica:
Es decir, he cambiado esa división del tiempo total (el encendido y el no encendido) por una multiplicación por la frecuencia. Esto se puede hacer porque la frecuencia es la inversa (f=1/T) del tiempo. Eso y porque normalmente se trabaja más con frecuencias que con tiempo total del pulso. Pero al final es lo mismo, simplemente son manías mías, me cuesta menos multiplicar que dividir 😛
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¿Para qué sriver el duty cycle?
¿Que para qué sirve todo esto? Pues hay muchas aplicaciones que necesitan de esto. La primera es eso que llamamos PWM en Arduino. Con la PWM lo que se consigue es modificar el valor del voltaje de los pines digitales. De manera que en lugar de sacar 5 Voltios se pueden sacar 4 Voltios. ¿Cómo se puede hacer eso si los pines solo sacan o 5 o 0 Voltios? Utilizando pulsos que según su duty cycle darán un valor u otro de tensión.
También se utiliza en otras aplicaciones que no necesiten tanto voltaje porque se calientan demasiado, entonces se pulsan. O en el caso de caudales que hay que regular pero que no puede ser totalmente abierto todo el tiempo, entonces las válvulas se abren según la señal PWM. O para controlar la velocidad de motores eléctricos…
La verdad es que se utilizan mucho y están escondidas por ahí pero no se pueden medir con cualquier cosa. Para medir estos pulsos vas a necesitar de un osciloscopio. ¿Qué pasaría si utilizases un multímetro? Venga que te dejo un minuto para pensarlo.
….
¿Ya?
…
Lo que sucedería es lo mismo que sucede con los pines de Arduino, que con el multímetro medirás un voltaje que estará entre el mínimo y el máximo y que dependerá del duty cycle, del tiempo que esté encendido el pulso. Por lo que no verás el pulso ni notarás nada relevante en tu multímetro.
In the summer summer boom boom boom boom…
Así que nada, me despido de ti porque al final yo también tengo un ciclo de trabajo y de vez en cuando necesito ponerme a cero para volver al 100% luego. Disfruta del verano y nos vemos en Twitter o Google+, que las vacaciones no le permiten a uno estar lejos de las redes sociales para cotillear un poco qué pasa por el mundo.
¡Merry Summer! (Seguro que no se dice así jajaja)